L'aggiunta dei Laser scanner FARO Focus3D X Series a un flusso di lavoro di gettata del calcestruzzo può individuare immediatamente sporgenze e avvallamenti, che possono essere sistemati prima dell'asciugatura.
Panoramica
Immagina di poter individuare e localizzare sporgenze e avvallamenti nel calcestruzzo bagnato, e di poterli sistemare prima che il calcestruzzo si asciughi. Utilizzando un laser scanner 3D, con capacità di acquisizione dati rapida, insieme a un software in grado di fornire dati veloci e affidabili, oggi è possibile adottare un flusso di lavoro collaudato. FARO Technologies e Rithm hanno sviluppato un flusso di lavoro efficiente che permette di risparmiare tempo e denaro, e che è molto apprezzato dai team sul campo. Lo studio ha valutato una gettata di calcestruzzo di 92 metri quadrati, per cui sono stati individuati avvallamenti e sporgenze. Le misurazioni sono state fornite ai rifinitori in modo che potessero individuare e sistemare le aree difettose, assicurando ai Sovrintendenti che la gettata di calcestruzzo avrebbe superato le ispezioni necessarie di planarità/livellamento della pavimentazione. Nei risultati chiave, qui di seguito, è possibile trovare il flusso di lavoro, i dubbi più comuni e i vantaggi per le operazioni aziendali.
Caratteristiche principali
Flusso di lavoro semplice su hardware e software – I Laser scanner FARO Focus3D X Series e il software SCENE sono facilissimi da usare e non richiedono la presenza di un ingegnere. Il flusso di lavoro prevede l'esecuzione di una singola scansione, pertanto non saranno necessari molteplici allineamenti di scansione (o registrazioni). L'app Builder per FARO SCENE è molto intuitiva e richiede una formazione minima, pertanto il team sul campo può produrre risultati eccellenti in maniera efficiente. Dato che gli Ingegneri sul campo sono responsabili di svariate attività in cantiere, poter dedicare meno tempo all'apprendimento di nuovi flussi di lavoro su software o applicazioni è un vantaggio in termini di flessibilità. Sebbene non sia necessaria una stazione totale, è richiesto un indicatore di quota visibile per lo scanner. L'operatore non deve necessariamente avere esperienza con BIM o CAD.
Tempo di risposta di soli 10 minuti: i risultati per un'area di circa 92 metri quadrati sono stati prodotti in 10 minuti dalla pressione del pulsante di avvio sul laser scanner.
Facile da usare per gli addetti sul campo – Inizialmente gli addetti sul campo non erano convinti riguardo al laser scanner e non lo consideravano uno strumento valido. Al team di scansione era stato sempre detto che il lavoro doveva essere completato rapidamente e con precisione, e che non c'era tempo per imparare a usare "una nuova tecnologia". Ma dopo che il team ha osservato il flusso di lavoro e i risultati finali, i Sovrintendenti e il Caposquadra di finitura hanno concordato che questa tecnologia sarebbe stata implementata per tutte le gettate di calcestruzzo.
La visualizzazione 3D è uno strumento di comunicazione efficace: l'utilizzo della scansione laser 3D in questo progetto ha evidenziato carenze di comunicazione tra lavoratore, project manager e sovrintendente. Uno credeva che la finitura dovesse essere all'altezza della forma, mentre un altro aveva capito che dovesse essere più alta solo di 1,2 cm. Come ha risolto il laser scanner questo problema? I dati di scansione generati sono diventati un'unica fonte di verità, evidenziando visivamente e in modo proattivo le aree problematiche prima che fosse troppo tardi. Informando allo stesso modo tutte le parti coinvolte, il team è riuscito a risolvere rapidamente i problemi che altrimenti sarebbero venuti alla luce solo dopo l'asciugatura del calcestruzzo, con potenzialmente fallimento delle ispezioni di planarità e livellamento della pavimentazione.
Troppe informazioni? – Una domanda che spesso fanno i costruttori sulla tecnologia di scansione laser è se le informazioni raccolte sul progetto di calcestruzzo siano eccessive. Con l'uso di un laser scanner effettivamente si raccolgono molte informazioni, ma l'analisi e la distribuzione dei dati in questione può essere gestita dai costruttori stessi. Le aziende che sfruttano questa tecnologia hanno un controllo totale della fornitura di tali informazioni al cliente. Per soddisfare i requisiti del cliente in fatto di planarità/livellamento della pavimentazione, i costruttori si possono limitare a inviare un rapporto di planarità/livellamento base utilizzando l'app Inspector all'interno di FARO SCENE. A scopo interno, la scansione laser 3D aiuta i professionisti dell'edilizia a individuare i problemi prima che comportino costi significativi e a fornire dati di misurazione reali da misurare per i progetti di miglioramento continuo.
Flusso di lavoro
Il flusso di lavoro per l'applicazione di planarità/livellamento della pavimentazione è uno tra i più facili, ed è composto da semplici passaggi:
Passaggio 1: Stabilire le altezze
Passaggio 2: Scansionare
Passaggio 3: Importare i dati nel software FARO SCENE
Passaggio 4: Elevare i dati della scansione
Passaggio 5: Individuare sporgenze/avvallamenti utilizzando l'app Rithm Builder in SCENE
Questi passaggi verranno spiegati dettagliatamente nei seguenti paragrafi.
Passaggio 1: Stabilire le altezze - Il primo passaggio è stabilire le altezze. Questo permette di vedere il rapporto tra le altezze effettive del calcestruzzo rispetto a quelle di design. Un obiettivo a scacchiera, stampabile su carta 216 × 279 mm (Figura 2), rappresenta il collegamento tra i dati di scansione del laser 3D e l'altezza reale. Per una scansione di tre minuti, l'obiettivo a scacchiera con altezza nota dovrebbe trovarsi entro 18 metri dallo scanner. Se non vi è altezza entro 18 metri dallo scanner o lo scanner non ha una linea di veduta dell'altezza, è possibile utilizzare con facilità e rapidità un livello ottico e spostare l'altezza in un luogo ideale per la scansione. È preferibile pianificare in anticipo le possibili posizioni di scansione e posizionare le altezze in anticipo in modo da visualizzarle da ciascuna posizione di scansione, lasciando più tempo all'elaborazione dei dati tra una scansione e l'altra. Posizionare il target a scacchiera sopra le altezze.
Passaggio 3: Importare i dati nel software FARO SCENE – Una volta completata la scansione, rimuovere la scheda SD e inserirla nel laptop. Aprire il software SCENE e creare un nuovo progetto, trascinare e rilasciare la scansione nel progetto e salvarlo. Cliccare con il tasto destro sulla scansione, quindi cliccare su Operazioni – Pre-elaborazione – Pre-elaborazione scansione. Accertarsi che solo le caselle indicate nella Figura 4 siano state spuntate per consentire al software di rilevare automaticamente gli obiettivi a scacchiera posizionati sopra le altezze note.
Passaggio 4: Elevare i dati della scansione – Aprire Vista rapida cliccando due volte sulla scansione. Cliccare con il tasto destro sulla scacchiera e selezionare Pannello proprietà. Trovare l'altezza Z e copiare/incollare tale altezza su un foglio Excel. Trovare la differenza tra l'altezza desiderata e quella effettiva. Applicare la trasformazione cliccando con il tasso destro sul cluster di scansioni e selezionando Pannello proprietà. Incollare la trasformazione nell'apposita casella, come indicato nella Figura 5. Adesso la nuvola di punti è correttamente elevata. Questo può essere verificato se è presente un'altra altezza nota acquisita nella scansione. Segnare un punto a tale altezza e andare su Proprietà, quindi verificare che sia all'altezza giusta. Quindi, cliccare con il tasto destro sulla scansione e selezionare “Operazione - Strumenti nuvola di punti – Crea nuvola di punti della scansione”.
A questo punto è possibile realizzare misurazioni delicate in modo rapido da un punto facilmente individuabile che permettono ai rifinitori di localizzare le sporgenze e gli avvallamenti in modo da sistemare il calcestruzzo prima che si asciughi. In questa maniera, l'utente può ignorare l'orientamento XY dei dati di scansione. Non servirà altro che un'altezza Z come indicato nella Figura 8-9. L'intero processo di importazione dei dati e di utilizzo dell'app Rithm Builder richiede all'incirca 5 minuti.
I dubbi più comuni
Implementazione del flusso di lavoro in cantiere e in ufficio – Nel settore è comune pensare che un flusso di lavoro di scansione laser sia difficile da implementare in cantiere e anche in ufficio, e che abbia una curva di apprendimento ripida. Se si pianifica di effettuare la coordinazione e la modellazione BIM (Building Information Modeling) dai dati di scansione, è necessario un Ingegnere VDC (Progettazione e costruzione virtuale) che abbiamo familiarità con il BIM. Tuttavia, il laser scanner può essere usato anche oltre la coordinazione e la modellazione BIM. Il flusso di lavoro qui descritto ha dimostrato che qualsiasi operatore sul campo è in grado di azionare il laser scanner e di usare il software. Con una sola scansione, si completano facilmente i processi di registrazione e controllo qualità (QC). Le app Rithm sono progettate per essere intuitive e di facile utilizzo sia per gli ingegneri che per il personale sul campo. Questo processo facile, passo dopo passo, permette all'utente di portare essenzialmente l'ufficio sul campo e di ridurre drasticamente i tempi di lavoro.
Controllo – Quando si scansiona in un cantiere caotico, spesso ci si chiede se sia possibile stabilire abbastanza punti di controllo per georeferenziare i dati della scansione. Per la scansione laser del calcestruzzo bagnato, questo dubbio si amplifica, visto che mancano del tutto le colonne e il calcestruzzo solido. Tuttavia, non è necessario disporre di questi punti di controllo per la scansione laser del calcestruzzo bagnato. Un punto di elevazione visibile dal laser scanner sarà sufficiente. Come già detto, queste altezze possono essere facilmente spostate con un livello ottico, che è più facile, rapido e meno costoso rispetto a una stazione totale.
Quali sono i vantaggi per la mia attività?
L'adozione di questo flusso di lavoro per ogni singola gettata di calcestruzzo non solo dimostrerà il grado di innovazione e integrazione tecnologica dell'azienda a livello di settore edile, ma porterà anche altri vantaggi. La scansione laser delle piattaforme in calcestruzzo e la possibilità di sistemare sporgenze e avvallamenti, come garanzia di superamento delle ispezioni di planarità/livellamento della pavimentazione, influiranno positivamente sulla reputazione dell'azienda e permetteranno di risparmiare tutte le risorse che altrimenti verrebbero spese per ridurre le sporgenze e riempire gli avvallamenti a posteriori. Inoltre, consentirà di mitigare i rischi associati alla correzione delle sporgenze del calcestruzzo, ad esempio quando vengono ridotte eccessivamente. I dati possono essere archiviati e consultati in futuro in caso di controversie, per dimostrare che il calcestruzzo consegnato era entro i limiti di tolleranza al momento della gettata.
Conclusione
Lavorando con Morley Builders, FARO e Rithm hanno sviluppato un flusso di lavoro che sfata molte delle convinzioni più comuni e dimostra che un laser scanner è più di un semplice strumento as-built. Si tratta di uno strumento utilizzabile sul campo per fornire valore in molti modi diversi. Sporgenze e avvallamenti di una gettata da 92 metri quadrati sono stati individuati entro 10 minuti, permettendone la sistemazione mentre il calcestruzzo era ancora bagnato. Il personale sul campo è stato piacevolmente colpito dalla semplicità del flusso di lavoro e dai tempi di lavoro rapidi, e si è detto certo che il laser scanner sarebbe stato utilissimo anche per le future gettate di calcestruzzo. L'adozione di questo flusso di lavoro rappresenta un'opportunità eccezionale per le aziende progressiste, che trovano così il modo di distinguersi ed essere all'avanguardia nell'integrazione tecnologica nel settore dell'edilizia architettonica.
